有机化学第十二章含氮化合物

H2NCH2CH2NH2
H2N
NH2
乙二胺
有机化学第十二章含氮化合物
对苯二胺
3、芳香族仲胺或叔胺命名时，要标出N上的取代基。
CH3 N C2H5
N-甲基-N-乙基苯胺
CH3 N CH3
N,N-二甲基苯胺
4、对比较复杂的胺，是把氨基作为取代基来命名
CH3CHCH2CHCH3
CH3CH2CHCH2CHCH3
NH2
2—甲基—4—氨基己烷
NEt2
3-甲基-2-（N，N-二乙基氨基）戊烷
(n C4H9)4N+Br_
四丁基溴化铵
(CH3)4N + OH_
氢氧化四甲基铵
有机化学第十二章含氮化合物
二、胺的结构
❖分子中氮原子为sp3杂化，四个sp3轨道形成三个σ键，还 有一个sp3轨道被未共用电子对占据，分子为角锥形。
有机化学第十二章含氮化合物
一、胺的分类及命名
（一）分类
1、按氢原子被取代的个数，分为伯胺、仲胺、叔胺。
H HNH
氨
H RNH
伯胺
R RNH
仲胺
注意：
CH3
CH3 C CH3
CH3 CH3 C CH3
OH
NH 有机化学第十二章含氮化合物 2
R RNR
叔胺
2、按烃基的结构类型，可分为脂肪胺和芳香胺。
联氨(肼)
R
R
+
N
R
C l－
R
R
R
+
N
R
OH－
R
季铵盐 季铵碱
RN H N H 2 A r N H N H 2
肼
有机化学第十二章含氮化合物
❖许多含氮有机化合物碳原子和氮原子是直接相连的：
R NO2 硝基化合物
R NO 亚硝基化合物
A r NNA r 偶氮化合物 A r NN+C l－重氮化合物
R N3
G
给电子作用，使胺的碱性增强
取代苯胺的碱性pKb
取代基
邻
间
对
H OH OMe CH3 NO2 Cl
9.40
9.40
9.28
9.83
9.48
9.77
9.56
9.28
14.26
11.53
11.35
10.48
有机化学第十二章含氮化合物
③水溶性：三类胺都能和水形成氢键，因此6个碳以下的 脂肪胺能溶于水。随着分子量的增加，溶解度迅速降低。
有机化学第十二章含氮化合物
脂肪胺＞NH3＞芳香胺
与亚硝酸反应
碱性
官能团：
NH 2
对烃基的影响
亲核性
烃基化反应 酰基化反应
芳胺的亲电 取代反应
有机化学第十二章含氮化合物
四、胺的化学性质
碱性
（一） 碱性
CH3 NH2
CH3 NH2
2-甲基-4-氨基戊烷
4-甲基-2-氨基己烷
有机化学第十二章含氮化合物
❖氨基：—NH2，亚氨基：—NH—。
5、季铵类化合物可以看作铵的衍生物
氯化甲铵 (甲胺盐酸盐)
氢氧化四甲基铵 (四甲基氢氧化铵)
溴化二甲基十二烷基苄基铵(二甲基十二烷基苄基溴化铵) ❖读音：氨ān，铵ǎn，有机胺化学à第n。十二章含氮化合物
含氮的有机化合物可以看作是相应的无机氮化合物的衍生物。 有机含氮化合物的种类很多，范围也很广，它们的结构特征是 含有碳氮键(C—N、C=N、C≡N)有的还含有N—N、N=N、N≡N、 N—O、N=O 及N—H键等。
本章主要讨论胺，简介硝基化合物及有机磷化合物。
❖胺可以看作是氨分子中的氢被烃基取代的衍生物：
三、 胺的物理性质
①物态：低级的脂肪族甲胺(二甲胺、三甲胺）、乙胺在 常温下为气体，其他为液体，高级胺为固体；
❖低级的脂肪胺具有难闻的气味：
(CH3)3N H2N(CH2)4NH2
1,4-丁二胺(腐胺)
三甲胺
H2N(CH2)5NH2
1,5-戊二胺(尸胺)
❖芳胺为无色高沸点液体或低溶点固体，气味不如脂肪胺 大，但毒性较大，可透过皮肤吸入。
··
·
·
··
··
N
H
H
有机化学第十二章含氮化合物
:
:
:
:
:
NH3 ＞
NH2
N
H H
NH 2 ＞
NH
＞N
RNR R
pkb 9.30
13.80
近乎中性
综上所述： 脂肪胺 ＞ NH3 ＞ 芳香胺 取代芳胺的碱性取决于取代基的性质。
有机化学第十二章含氮化合物
取代芳胺的碱性取决于取代基的性质。
NH2 G：吸电子作用，使胺的碱性减弱
官能团：
NH 2 对烃基的影响
亲核性
1. 各种胺的碱性强弱：
2. 脂肪胺
..
水相
R NH
R
..
﹥ ﹥
R
..
NH2
..
R
N R
R
﹥
..
NH
3
❖胺具有碱性的原因：氮原子具有未共用电子对。
有机化学第十二章含氮化合物
❖胺具有碱性的原因：氮原子具有未共用电子对。
❖芳香胺的碱性比氨弱，是由于氮原子上的未共用电子 对能与苯环形成共轭体系。
叠氮化合物
RCH NH 亚胺
RCN 腈
R N C O 异氰酸酯
有机化学第十二章含氮化合物
（二）命名
1、简单的胺，可按衍生物命名法来命名
CH3CH2NH2 CH3NHCH2CH3 (CH3CH2)3N H2NCH2CH2CH2CH2NH2
乙胺
甲乙胺
三乙胺
1,4-丁二胺
2、多元伯胺，可称为二胺、三胺等。
R NH2
Ar NH2
3、按分子中氨基的数目，可分为一元胺、二元胺、多
元胺
H2N CH2 CH2 NH2
乙二胺
4、季铵类化合物
NH4+OH-
NH4+Cl_
_
R 4N +O H R4N+Cl-
❖读音：氨ān，铵ǎn，有机胺化学à第n。十二章含氮化合物
季铵碱 季铵盐
NH4Cl
铵盐
NH4OH
氢氧化铵
NH2NH2
sp3杂化
··
N
H
R
H
甲胺
❖氮原子上有未共用电子对，使胺显碱性、亲核性。
有机化学第十二章含氮化合物
❖如果胺分子中N原子上所连的三个基团不同，理论上应 该存在一对对映异构体，但实际上从未分离得到过。
❖原因：互相翻转的能量较低，为25kJ·mol-1，在室温下
可以迅速翻转而无法分离。
sp3Leabharlann Baidu
2p
sp3
sp 有机化学第十二章含氮化合物 2
有机化学第十二章含氮化合物
②沸点：伯胺和仲胺能形成分子间氢键，所以沸点比分 子量相近的烷烃高，而低于醇。
bp./℃
bp./℃
CH3(CH2)3NH2 77.8 CH3CH2NH2 16.6 CH3(CH2)3CH3 36.1 CH3CH2OH 78.5
❖叔胺氮原子上没有氢不能形成分子间的氢键，因此沸点 较低。
NH3
氨
RNH2 , R2NH , R3N ArNH2 , Ar2NH , Ar3N
有机化学第十二章含氮胺化合物
❖胺是氨分子中的氢原子被烃基取代而成的化合物。 ❖胺类广泛存在于生物界，是动植物体内碱性最强的有机 物。 ❖胺及其衍生物具有非常重要的生理作用，蛋白质、核酸、 以及许多激素、抗生素、生物碱等，都是胺的复杂衍生 物。 ❖胺和染料也有着重要的关系。